當前網絡技術與綜合布線系統的設計

當前網絡技術與綜合布線系統的設計

中山大學電子系 吳錫雄 何士金 羅志高
　　概述：網絡技術與綜合布線系統的"匹配"問題，是目前信息網絡建設的關鍵，這里從分析當前網絡技術入手，提出三個較為合理的綜合布線系統設計方案，詳見下文。 　　關鍵詞：網絡技術；布線系統。 　　由于綜合布線系統和網絡技術息息相關，在設計綜合布線系統的同時必須考慮到使用的網絡技術，也就是布線設計要和網絡技術相結合，盡量做到兩者技術性能上的統一，避免硬件資源冗余和浪費，才能充分發揮綜合布線系統的優點。目前網絡上經常使用的主要技術有以下三種： 　　1：FDDI/CDDI（光纖/銅線分布式數據接口） 　　2：ATM（異步傳輸模式） 　　3：FAST ETHERNET（快速以太網） 　　下面分析一下這三種技術： 　　1：FDDI/CDDI（光纖/銅線分布式數據接口） 　　這是一種成熟的、非載波偵聽的、100M帶寬共享的網絡技術。采用了令牌傳遞服務策略，網絡設備之間有主環和副環相聯，在網絡線路或網絡設備出現故障時，有很強的自重構能力。同時其站管理（SMT）功能十分強大，適合于作主干網絡。但其技術難度高、價格昂貴、擴展性較差，呈環行布線，與ATM不太兼容。 　　2：ATM（異步傳輸模式） 　　這是一種基于光纖傳輸系統、應用了統計復用技術、采用了短信元交換技術的先進異步模式。它直接支持數據、視頻、音頻等多媒體傳輸。速率相當快（達成155M，622M），由于采用了異步模式，共效率相當高，比較適合于作主干網格。但它仍然是一項有爭議的技術，許多標準尚待完善，不同廠家產品之間的互操作及通用性有待于進一步改善。 　　3：FAST ETHERNET（快速以太網） 　　現在的高速以太網技術一般包括兩種：100M VG-ANYLAN和100M-T。這里主要談是后者--快速交換式以太網。100M AG-ANYLAN雖然提供了多媒體功能，但它的兼容性差、價格高、復雜度高，這里不作考慮。100BASE-T是10BASE-T的改良變種，它在原來的基礎上采用將網格分割為若干網段，分割沖突域，并采有了緩沖交換，使網格上傳輸速率和傳輸效率大大提高。 　　快速以太網具有實用（兼容了原以太網，軟件、硬件豐富），先進（速度快--100MBPS），升級方便（向ATM或更快的網格轉換方便），擴展性好（通過互連設備，交換機，路由器容易擴展），開放性好（軟硬件協議開放），價格便宜（相比于ATM、FDDI），支持的廠家多（得到Intel、Sun、3com、Bay、Accton等大公司的支持）等特點。對于多媒體網格應用，快速以太網也能很好的滿足要求。 　　
雖然以太網的網格設備之間的有效距離較短（100米），適合于部門級的小局域網，但可采用心光纖電轉換器和光纖來延長傳輸距離。 　　快速以太網具有極好的擴充性，使用交換式集線器和普通集線器，用戶數的擴展對網格沒有影響（正在使用時可以擴展），方便將來子網接入。 　　基于以上分析，結合綜合布線系統和網格技術的要點，這里向讀者提供三種綜合布線方案。 　　一：采用全雙絞線結構布線方案（快速以太網技術） 　　這種方案是整個布線系統（垂直子系統、水平子系統、工作區子系統、設備間子系統、配線間子系統）全部采用五類雙絞線，網絡技術是采用快速以太網技術（見設計示圖一）。 　　優點是：布線造價便宜、網格設備便宜、管理方便，快速以太網技術相當成熟，它的交換是在第二層進行，無需人工干預。 　　缺點是：如果樓層較高，這就有可能導致某些住處點的接線長度超過100米，眾所周知，根據布線原則，雙絞線一般不允許超過100米，這樣會造成信號衰減以至畸變。 　　其次由于所有的接線都從中心機房通過垂直子系統向其他樓層輻射，對豎井要求較高。 　　再其次是全雙絞線結構難于升級為ATM技術或千兆位以太網技術，ATM技術和千兆位以太網技術需要使用單模/多模光纖來連接構成主干。 　　二、采用以光纖構成垂直主干、雙絞線為邊緣的布線方案（ATM技術） 　　這種方案的垂直子系統采用光纖結構，其他子系統采用五類雙絞線布線，網絡技術是ATM技術。 　　優點是：首先布線造價較便宜（與方案一相比，只略高一點）。 　　其次垂直子系統大大簡化，只需從中心機房向其他樓層輻射光纖，每個樓層分配一條光纖（最好加備份線），在每樓層中再采用五類雙絞線布線，布線的時間復雜度和空間復雜度大大下降，而且100米長度限制的問題不復存在，因為光纖不受短距離限制（單模15公里，多模1.5-2公里）。 　　再其次是一步到位，直接使用先進的ATM交換技術，會使網絡響應速度大大提高。 　　缺點：主要是網絡設備和主機設備相當昂貴。由于采用了ATM先進的交換技術，必須配置相應的ATM交換機、ATM仿真橋、ATM適配器，這些設備是極為昂貴的。而且ATM交換機需要專人管理，基于現在的技術，ATM的交換功能尚不能達到完全自動，而要根據人們的設置參數進行工作，管理上受一定的限制。 　　綜合方案一和方案二的優缺點，這里提出第三方案。 　　三：采用以光纖構成垂直主干、雙絞線為邊緣的布線方案（快速以太網技術） 　　即采用方案一的網絡技術和方案二的布線方式。在垂直子系統采用光纖，其他子系統用五類雙絞線構成。網絡技術使用快速交換式以太網。 　　優點：布線造價便宜；網絡設備造價合理；主機設備也無需特殊配置；易于升級。而且以太網交換技術無須人工干預。實行全自動交換，管理方便。而且當需要升級到ATM或千兆位以太網技術時，只需要更換網絡設備，無須更換布線設備，真正達到"一次布線，終身受用"的目標。但是系統需要升級時，還須更換部分網絡設備。 　　以上提出的三種綜合布線方案各有優缺點，然而，從示圖的網絡硬件配備來看，考慮到性能價格的關系以及以后的升級和維護，本人認為，在當前的網絡技術下，選取第三種布線方案較為合理科學。

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